失真

失真（英语：distortion）指的是指一个物体、影像、声音、波形或其他资讯形式其原本形状（或其他特征）的改变现象。失真往往是不希望出现的情况。但在某些领域，失真是很有魅力的，例如电吉他（常借由音箱或效果器刻意制造一种强烈的声音）。在录音带及真空管中，轻微的失真现象在某些情况是悦耳的。这些多余的噪音或其他外来的信号（嗡嗡声、干扰）不被当成失真，虽然这些扭曲的影响有些时候被认为是噪音。

关于与“失真”标题相近或相同的条目，请见“扭曲”。

电子信号

一个波形与它的不同失真版本

在电信和信号处理方面，无噪系统能以传递函数来表示，例如输出${\displaystyle y(t)}$可作为输入${\displaystyle x}$的方程式如下：

${\displaystyle y(t)=F(x(t))}$

当传递函数只包含一个完美的增益常数A及完美延迟T

${\displaystyle y(t)=A\cdot x(t-T)}$

这个输出是未失真的。失真发生时的传递函数F比这个复杂许多。如果F是一个线性函数，例如一个滤波器它的增益和或延迟随频率而改变，那么这个信号将遭受线性失真。线性失真将不会改变正弦函数信号的形状，但通常会改变多音信号。图表显示当信号（由方波及随后的正弦波组成）经过各种失真函数的行为。

2 sources

谐波失真

在音频系统中借由量测输入纯正弦波至系统中所产生的谐波（泛音）的测量非线性带来的失真度，不过互调失真也或许会被测量到。谐波失真可以解释为个别成分的强度，以dB或是以均方根为单位。总谐波失真以百分比为单位。谐波失真的程度不容易听出来。相较来说在总谐波失真完全相同的情况下其他不同类别的失真（例如交越失真与截波）之间就比较容易被听出差异。在射频应用中谐波失真通常不代表总谐波失真。

幅度失真

幅度的失真主要分为截止失真和饱和失真，两者也有可能同时出现^[1]。

2 sources

饱和失真

以金属氧化物半导体场效晶体管为例，放大器输出太靠近三极管区且输出摆幅太大，而导致输出正半周部分被截掉。^[2]

1 sources

截止失真

以金属氧化物半导体场效晶体管为例，放大器输出太靠近截止区且输出摆幅太大，而导致输出负半周部分被截掉。^[2]

频率响应失真

意指在非平坦的频率响应中的不同频率的幅度响应，就好像信号通过滤波器一般的看待。举例来说，在交流交连式串接型放大器中，非单一频率响应曲线就是一种频率失真。在音频的例子里，频率失真源自于房间的声学模型、不好的扬声器以及麦克风、过长的扬声器导线加上与扬声器的频率相关的阻抗问题等等。

相位失真

这一种类的失真大部分源自于抗性分量，例如容抗或感抗。也就是说，输入信号的个别成分并未被放大成一致的相移，导致输出的信号成分中相位不一致。

参考条目

• 混淆现象
• 幅度失真
• 衰减失真
• 高保真

注释

参考文献

1. 放大器的输出波形失真分析. 北京交通大学网络课件. [2010-12-26] （中文（简体））.^{[永久失效链接]}
2. 《模拟电子技术》 放大电路失真现象研究. www.weidianyuedu.com. [2022-03-26].